Карбоновая ткань — углеродная материя из сверхпрочных нитей
Карбон – ткань технического предназначения, состоящая из углеродных волокон. Превосходит традиционные металлы по многим характеристикам. При крайне малом весе обладает сверхпрочностью, высокой стабильностью и сопротивляемости усталости. Благодаря таким свойствам, карбон незаменим во многих областях: ракето- и авиастроении, энергетике, строительстве, профессиональном спорте.
Описание и суперсвойства ткани
Карбон – это технический материал, сплетенный из тонких нитей углерода и скрепленных клеящими составами. Цвет ткани обычно черный, но чаще с серыми включениями.
На поверхности четко прослеживается геометрический рисунок, образуемый переплетением нитей. Узор бывает разным, все зависит от примененной ткацкой техники.
Карбон необычайно легкий, одновременно прочный, устойчивый к сверхвысоким температурам, механическим нагрузкам. Хорошо укладывается на выпуклые поверхности, поддается резке, долго служит без ущерба свойствам и внешнему виду.
Факт. Детали из карбоновой ткани жестче конструкционной стали на 14 %, алюминия – на 18%.
Изготовление и состав
Карбоновое полотно делают из тончайших нитей углерода диаметром 3-15 мкм, которые получают из полимерных материалов или органических волокон методом окисления, т. е. термической обработкой. Обугливание проводится в воздушной среде на протяжении суток при постоянной температуре 250 °C.
Затем углеродное волокно подвергают карбонизации. Материал помещают в автоклав с инертным газом, прокаливают при 800-1500 °C. Во время термической обработки происходит пиролиз: из волокон уходят летучие компоненты, а в структуре образуются новые связи. Далее готовый продукт проходит графитизацию – максимальное насыщение углеродом в автоклаве с инертным газом при 1600-3000 °C. Чем выше температура и дольше процесс, тем качественней, прочней становится волокно.
В зависимости от примененной технологии углеродные нити бывают резаными короткими или непрерывными (наматываются на бобины).
Изготовление углепластиковой ткани начинается с карбоновой сетки, для которой используются разные способы плетения: полотняное, саржевое, жаккардовое, сатиновое. Чтобы придать углепластику прочность и надежность, нити укладывают под определенным углом, меняя его каждый раз в следующем слое.
Готовое основовязаное полотно карбона скрепляют клеящими составами. Обычно применяются различные смолы: полиэфирные, винилэфирные, эпоксидные.
В производстве карбоновой ткани используют два метода:
| Способ | Особенности |
|---|---|
| Мокрый | Подготовленную сетку из волокон укладывают в автоклав в специальную форму. Пропитывают эпоксидными смолами, затем подвергают давлению свыше 10 атм. и полимеризации при 150 °C |
| Сухой | Для отвержения волокон используют более высокое давление – до 32 атм., температуру 200 °C. Благодаря этому получают карбон слоем 0,5 мм – тоньше, чем при мокром способе. |
Справка. Углеродные нанотрубки – усовершенствованный вид углепластика. Небольшой отрезок нити диаметром 1 мм выдерживает груз 20 т!
В зависимости от предназначения основовязаной ткани, углеродные волокна подвергаются дополнительному армированию. Процесс проводят с помощью каучука, кевлара, пр. материалов.
Сильные и слабые стороны
Углеродная ткань обладает массой преимуществ по сравнению со стеклопластиком и другими материалами. Стоимость ее выше, поскольку производится по сложной многоступенчатой технологии с использованием дорогостоящих добавок на специальном оборудовании.
Полиэстер-карбоновые ткани для медицинской и барьерной одежды
Полиэстер-карбоновые ткани для медицинской и барьерной одежды производства фабрики L.MICHAEL OY
Что такое защитная (барьерная) медицинская одежда?
Хирургический костюм (рубашка, брюки), халат, хирургические покрывала (для пациентов и оборудования), костюмы для чистых помещений («непылящие») используется для минимизации распространения инфекционных составляющих «на» и «от» оперируемых ран пациентов. Другими словами барьерное (защитное) обмундирование предназначено для защиты пациентов от различных видов загрязнений в операционной.
Регулируется европейскими нормами EN 13795 под основным названием «Хирургические костюмы, халаты, «клин эйр» костюмы, используемые как медицинские средства для пациентов, клинического персонала и оборудования».
Защитная (барьерная) одежда используется в операционной как в стерильной, так и в нестерильной зонах, а так же в отделениях, требующих абсолютной гигиены (ожоговые отделения, отделения для новорожденных или дородовые отделения, для пациентов с низким иммунитетом и т.п.).
Барьерная одежда изготавливается из берьерных тканей — не хлопковых и не смесовых (хлопок+ полиэстер).
Как должна быть сделана барьерная медицинская одежда?
Барьерная медицинская одежда изготавливается из материалов, предотвращающих (минимизирующих) распространение инфекционных составляющих воздушным путем или через кровь.
EN 13795 не дает спецификации типов барьерных тканей (материалов). Этот норматив определяет только требования к специальным характеристикам, которые изменяются в зависимости от:
— типа и продолжительности процедуры,
— степени влажности операционного поля,
— степени механической нагрузки на материалы,
— восприимчивости пациента к инфекции.
Каждый вид одежды должен соответствовать соответствующим критериям, при выполнении которых одежда отвечает барьерным качествам.
Почему для барьерной одежды используются ткани из полиэстера?
«Чистые» костюмы – многократное использование, не «пылящие» ткани (не линтингующиеся), не хлопок и не хлопок с полиэстером.
Хирургические халаты и хирургические покрывала.
— допускаются материалы однократного использования, в том числе пластиковые,
— многократно используемые не линтингующиеся ткани (не хлопок и не хлопок с полиэстером),
— для критических областей ламинированные многократно используемые ткани.
L.Michael OY использует полиэстеровые волокна для всех этих целей, потому что ткани из полиэстеровых микроволокон это лучший из имеющихся на рынке материалов.
Полиэстеровые ткани с содержанием карбоновых нитей гарантируют антистатические качества и исключают эффект «прилипания» к телу.
Наличие карбоновых нитей не является необходимым для соответствия нормативу EN 13795.
Достаточное содержание карбоновых нитей в тканях составляет от 0,5 до 1%.
Соответственно, при производстве барьерной одежды из полиэстеровых или полиэстер-карбоновых тканей, необходимо использование полиэстеровых резинок, лент и т.п., что будет гарантировать соблюдение барьерных характеристик для одежды в целом.
Характеристики полиэстеровых волокон объясняются конструкцией волокна, структурой плетения и физическими характеристиками воды и молекулами водяного пара.
Полиэстеру, без какой-либо обработки, присущи гидрофилические свойства. Жидкость распространяется по поверхности каждого волокна, в связи с чем она «расползается» по ткани, увеличивая площадь поверхности испарения, в то время, как хлопок впитывает влагу вовнутрь волокон, в связи с чем для испарения воды требуется более высокая температура и более длительное время.
Полиэстеровая ткань с водоотталкивающей обработкой позволяет водяному пару проходить на поверхность так же легко, как и хлопок. Фактически, частицы пара в несколько раз меньше, чем частицы воды, их перемещение дополнительно поддерживается капиллярными свойствами полиэстеровых нитей. С другой стороны, водоотталкивание и плотная структура плетения полиэстеровых тканей, по сравнению с хлопком, гарантирует защиту от проникновения жидкостей.
Clean-Air suit/ костюм для чистых помещений (непылящий)
Используется мед персоналом в качестве нижнего белья
В операционных, под хирургический халат
Ткань без конечной обработки или гидрофиличекой (влаговпитывающей) обработкой
VIBORG 72 – 99% полиэстер 1% карбон, 100 г/м2
ELECTRA 7 72 99% полиэстер 1% карбон, 150 г/м2
CARBONA 2 72 99% полиэстер 1% карбон, 150 г/м2
Полиэстер для хирургических халатов
Используются в краткосрочных операциях или с незначительным кровяными потерями
Используется в длительных операциях или при значительных крове потерях пациентов. Например: операции на сердце, трансплантациях и т.п.
Хирургический халат в стандартном исполнении
Хирургический халат в высококачественном исполнении
Водоотталкивающая обработка в наименее критических областях.
Водонепроницаемые мембраны в критических областях.
Полиэстер-карбоновые ткани с конечной обработкой NUVA
Полиэстер-карбоновые ткани с конечной обработкой NUVA. Полиэстер-карбоновые ткани с мембранным покрытием.
Полиэстер для хирургических покрывал
Используется в длительных операциях или при значительных крове потерях пациентов. Например: операции на сердце, трансплантациях и т.п.
Полиэстер карбоновые ткани с конечной обработкой NUVA
Полиэстер карбоновые ткани с конечной обработкой NUVA. Полиэстер карбоновые ткани с мембранным покрытием.
Указания по уходу за тканями из полиэстера (с карбоном).*
Для поддержания качества и продолжительности времени жизни одежды из ПЭ, при проведении стирки необходимо соблюдать следующие правила:
— не стирать совместно одежду из ПЭ с одеждой из хлопка;
— загрузка стиральной машины – 1/2 от загрузки хлопка (по весу);**
— количество моющих средств – малое (стирка рН max.10, последующее полоскание pH max.6);***
— температура и продолжительность стирки: min 70° C в течение 10 минут.****
— полоскание: достаточно 4-5 раз
— при последнем полоскании добавляется небольшое количество уксусной кислоты.
— сушка: в сушильной камере или в туннельной сушилке (не над сушилкой, для избежания опасности воспламенения).
— после сушильной камеры охлаждать медленно и складывать одежду сразу после высыхания избегая замятостей.
— в случае водозащитной одежды, водоотталкивающие свойства должны регулярно восстанавливаться в процессе стирки одежды. Обычно, после первых 20 стирок, и затем каждые 5-15 циклов стирки, при последнем полоскании добавляются водоотталкивающие компоненты.
— стирка одежды из полиэстера дешевле и экологичнее, чем одежды из хлопка потому, что:
— меньшее потребление Эл/энергии: ниже температура стирки, быстрее сохнет, не требует утюжки.
— меньшее количество моющих средств.
— более долгий, по сравнению с хлопком, срок эксплуатации одежды из полиэстера.
Норматив EN13795 не устанавливает необходимого количества циклов стирок одежды. Ткани производства фабрики L.Michael OY протестированы в объеме более 100 циклов стирок.
*Представлены данные по тестированию барьерной одежды в условиях Финляндии (мягкая, низко-минерализованная вода). Местные условия стирки могут меняться в зависимости от изменения качества воды.
**Загрузка стиральной машины одеждой из полиэстера в размере половины веса по сравнению хлопковой не означает уменьшения количества стираемой одежды. Одежда из полиэстера существенно легче такого же количества стираемой одежды из хлопка.
***Количество моющих веществ должно быть протестировано в условиях стирки в местной воде, но практически всегда меньше, чем для стирки изделий из хлопка.
****Стирка при температуре 70° С является достаточной для удаления бактерий и вирусов. Тест на теплоустойчивые бактерии фекального стрептококка показывает отсутствие бактерий после стирки.
ООО «Лорентекс»
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
